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期刊信息/Journal information
控制理论与应用
华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院
控制理论与应用

华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院

胡跃明

月刊

1000-8152

aukzllyy@scut.edu.cn

020-87111464

510640

广州市五山华南理工大学内

控制理论与应用/Journal Control Theory & ApplicationsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是经教育部批准，由华南理工大学和中国科学院系统科学研究所联合主办的全国性一级学术刊物。1984年创刊，1999年开始改为A4开本。国内外公开发行。《控制理论与应用》主要报道系统控制科学中具有新观念、新思想的理论研究成果及其在各个领域中，特别是高科技领域中的应用研究成果，内容包括：1.集中参数控制系统；2.线性与非线性控制系统；3.分布参数控制系统；4.随机控制系统；5.离散事件系统；6.大系统理论；7.混合系统；8.系统辨识与建模；9.自适应控制；10.鲁棒控制；11.智能控制；12.优化与控制算法；13.先进控制理论在实际系统中的应用；14.系统控制科学中的其它重要问题。
正式出版
收录年代

    二阶系统有限时间控制方法综述

    姜博严李佳玲李传江姚文卿...
    769-797页
    查看更多>>摘要：相比于传统且经典的比例-积分-微分(PID)控制，带有指数参数的有限时间控制方法具有更好的控制性能，因而引起广泛的关注和研究。本文首先从方法设计和稳定性分析角度，对现有主流有限时间控制方法进行整理和归纳，将其分为17种有限时间状态反馈控制方法及6种有限时间输出反馈控制方法。其次，以一类具有普遍和基础性的二阶系统为例，统一变量和参数，给出了每种控制方法对应的控制器的显式结构。然后，通过原理分析和比较分析，对每种控制方法的优点及不足之处进行了总结，尤其是给出了终端滑模控制具有"控制奇异与收敛时间矛盾性"的结论，以及指出了一些方法存在较大保守性的问题。最后，通过列表的方式展示了所有有限时间控制方法的优缺点及值得进一步深入研究的课题。

    有限时间控制终端滑模齐次系统加幂积分输出反馈控制

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    城市污水处理过程污泥膨胀识别与抑制综述

    潘红光张莹婷折洋洋杨勇...
    798-807页
    查看更多>>摘要：污泥膨胀是活性污泥法污水处理过程中常见的一类异常工况，且具有严重危害性，研究污泥膨胀的识别和抑制方法对城市污水处理过程正常运行意义重大。本文主要针对城市污水处理过程中污泥膨胀的识别和抑制方法进行综述。首先，文章概述了城市污水处理过程，介绍了污泥膨胀的概念、主要特点、类型和成因;其次，概述了基于微生物生理特征、机理模型、图像识别和数据驱动的污泥膨胀识别方法，分析其发展现状并指出优缺点;然后，概述了基于过程调控和机理特征的污泥膨胀抑制方法，分析其发展现状并对比优缺点;最后，总结全文，指出了城市污水处理过程污泥膨胀识别和抑制面临的主要问题，并对其研究趋势进行了展望。

    污泥膨胀活性污泥法城市污水处理过程识别抑制

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    基于分层运动分解的飞行机械臂视觉伺服控制

    张兆鹏何慰梁潇韩建达...
    808-816页
    查看更多>>摘要：飞行机械臂系统具有主动作业能力，通过搭载视觉传感器感知周围环境，系统的自主能力将进一步提高。然而，考虑到无人机的欠驱动和整个系统的非线性特性，飞行机械臂系统的视觉伺服控制仍然是一项具有挑战性的工作。本文在充分考虑机械臂对无人机的力/力矩作用后，提出了一种基于分层运动分解的飞行机械臂视觉伺服控制方案。首先，对飞行机械臂系统的运动学和动力学模型进行分析。然后，根据所得的相机运动学模型，通过基于图像的视觉伺服控制获得相机的期望速度，进而制定无人机和机械臂的速度分配策略。在考虑机械臂运动时对无人机产生的力/力矩影响，设计了底层的飞行控制器。最后，在与现有方法的仿真对比中可以看出，所提方法具有良好的控制性能，对图像特征点位置的不确定性及图像噪声也表现了较好的鲁棒性。

    多旋翼无人机飞行机械臂视觉伺服控制

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    基于事件驱动的无人机吊挂系统在线自适应轨迹规划

    蔡佳明鲜斌
    817-828页
    查看更多>>摘要：本文针对四旋翼无人机吊挂系统空运过程中负载摆角的非线性最优调节问题，提出了一种基于事件驱动的在线自适应轨迹规划策略。在事件驱动的自适应评价网框架下，利用神经网络的逼近学习能力得到吊挂负载摆动抑制的折现最优控制律。同时结合该控制律进一步规划四旋翼无人机的飞行轨迹，实现了对无人机位置的精确调节和吊挂负载摆动的快速抑制，并且显著降低了无人机机载处理器的计算负担。然后采用基于Lyapunov稳定性的分析方法，证明了神经网络输出权值估计误差一致最终有界，并证明了无人机位置跟踪误差和吊挂负载摆动运动的收敛。最后，通过飞行对比实验验证了所提出的轨迹规划策略的有效性。

    轨迹规划事件驱动无人机吊挂系统摆动抑制

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    分布式航天器编队约定时间姿轨耦合协同控制

    刘岩曹璐秦开宇肖冰...
    829-838页
    查看更多>>摘要：针对具有参数不确定性、外部扰动和预设性能需求的航天器编队约定时间姿轨耦合控制问题，本文基于预设性能控制方法提出了一种低复杂度的约定时间编队姿轨耦合协同控制器，使得航天器在设定时间内形成编队，且编队误差满足预设的各种性能指标。首先，通过结合有限时间稳定概念引入一种约定时间性能函数，其系统稳定时间可以由使用者任意设定;然后，把约定时间性能函数与预设性能控制方法结合起来，提出了不依赖航天器质量和转动惯量等信息的约定时间编队协同控制器，保证了编队状态量的收敛性能和收敛时间，并使用李雅普诺夫理论证明了其稳定性。最后，通过仿真验证了该控制方案的有效性。

    航天器编队飞行姿轨耦合控制预设性能控制约定时间控制航天器队形重构

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    不确定非线性离散系统指令滤波事件触发控制

    徐雨梦于金鹏林崇于海生...
    839-846页
    查看更多>>摘要：本文提出了考虑输入饱和的一类不确定非线性离散系统的事件触发指令滤波控制方法。采用指令滤波控制技术解决了传统反步法存在的"因果矛盾"问题，引入补偿机制提高了系统的控制精度;利用事件触发机制能够避免自适应律和控制律的频繁更新，降低了计算负担，提高了资源利用率;运用模糊逻辑系统逼近系统中未知的非线性函数;结合李雅普诺夫稳定性理论，验证了提出的控制方案能够保证跟踪误差收敛到原点小的邻域内以及闭环系统的所有信号有界。仿真结果表明，本文提出的控制方法具有较强的鲁棒性及较好的跟踪性能。

    指令滤波反步事件触发机制模糊逻辑系统输入饱和离散

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    点云空间与反射强度融合的非结构化道路可行驶区域检测

    周越洋徐江钟珊龚声蓉...
    847-854页
    查看更多>>摘要：可行驶区域检测旨在检测和提取智能车辆在道路上可行进的区域，目前主流的检测方法主要基于三维激光雷达的空间特征实现，难以处理路面边缘无清晰空间特征的非结构化道路。为此，本文提出了一种基于点云空间和反射强度融合的非结构化道路可行驶区域检测方法。首先，通过融合反射强度因子改进了基于空间特征的柱坐标系检测模型;然后，使用强度和降维空间检测对检测精度较低的环形检测模型进行优化，并将其与柱坐标系检测模型联合使用以提高方法检测准确率;最后，在自录实际道路数据集上进行对比实验。实验结果表明本文方法显著提高了非结构化道路可行驶区域检测的成功率与精确率，在结构化道路上也具有良好效果。

    智能驾驶非结构化道路三维激光雷达反射强度空间分布区域检测

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    仿鹰鸽捕食逃逸行为的多无人机分组对抗博弈方法

    仝秉达段海滨魏晨
    855-865页
    查看更多>>摘要：针对多无人机对抗问题，本文提出了一种三维空间中仿鹰鸽捕食逃逸行为的多无人机分组对抗博弈方法。在分析鹰鸽捕食逃逸行为的基础上，文章构建了多无人机博弈对抗系统模型，并定义了微分博弈中的连续可微值函数，证明了值函数满足Hamilton-Jacobi-Isaacs(HJI)方程，从而保证鞍点策略存在。使用最优分配方法，为仿鹰无人机一方设计了分组对抗分配策略，以解决多无人机追逃场景中的任务分配问题。本文对比仿真实验结果验证了所提出方法的有效性。

    多无人机对抗微分博弈任务分配捕食逃逸鞍点策略

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    数据注入攻击下ICPS的自适应事件触发弹性控制

    薛威峰孙子文
    866-874页
    查看更多>>摘要：为使工业信息物理系统(ICPS)抵御数据注入攻击，本文研究了事件触发弹性控制策略，采用自适应事件触发以减少通信资源，构建攻击估计器以降低攻击对系统性能的影响。通过H∞渐近稳定性准则推导估计器参数，采用Lyapunov-Krasovskii函数推导事件触发、数据注入攻击、网络延迟和弹性控制器之间的定量关系。以二自由度质量-弹簧-阻尼串联系统为被控对象，MATLAB仿真验证基于自适应事件触发的ICPS在数据注入攻击下的系统性能，结果表明所采取策略能保证系统的稳定性，并有效减少通信资源。

    ICPS数据注入攻击自适应事件触发弹性控制

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    考虑传播过程的应急网络控制系统故障恢复

    黄雄峰王鍚朱严严黄双...
    875-884页
    查看更多>>摘要：紧急情况下，应急网络控制系统为人员提供远程控制能力，但系统仍存在一定故障率，且故障影响会利用系统灵活传输机制快速扩散，因此研究如何在故障快速扩散的情况下对系统实施故障控制，对保证系统安全运行具有重要意义。本文提出考虑传播过程的应急网络控制系统故障恢复策略。首先，基于复杂网络模型建立故障传播模型，定义传播路径上的故障强度，将分析故障信息关键传播过程转化为查找系统最大可能传播路径的问题，进而在连接边的故障传播属性乘积大于终止条件时，找到最大概率故障传播路径，有针对地布置故障检测点;再根据检测到的故障形式及检测点位置生成故障恢复策略库，结合系统可调度性和故障恢复效果，确定最优故障恢复策略。最后，以舰船应急火炮控制系统构建案例，验证方法可行性，并设置多节点故障，验证算法鲁棒性，仿真结果表明，在不同故障情形下均能制定最优故障恢复策略。

    网络控制系统故障传播分析恢复策略优化

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